CC BY-ND
38
О БАЗОВЫХ ПРИНЦИПАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В НОВЫХ РЕКОМЕНДАЦИЯХ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОМИССИИ ПО РАДИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ
B.C. Репин
ФГУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева» Роспотребнадзора
В ноябре 2007 г. вышла в свет Публикация Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ) № 103 «Рекомендации МКРЗ» [1], в которой сформулированы новые взгляды МКРЗ на принципы и подходы к обеспечению радиационной безопасности. Рекомендации являются дальнейшим развитием предыдущего документа - Публикации 60 МКРЗ [2], с момента выхода которой прошло 17 лет. За этот период времени появились новые данные, позволяющие уточнить или пересмотреть количественные критерии безопасности, появился ряд новых идей и понятий, которые МКРЗ предлагает использовать в качестве базовых элементов обеспечения радиационной безопасности.
Первичная цель новых Рекомендаций, по мнению МКРЗ, состоит в том, чтобы обеспечить соответствующий уровень защиты людей и окружающей среды от вредных эффектов облучения, не ограничивая полезную деятельность людей, связанную с таким облучением.
МКРЗ остается приверженной линейной беспороговой модели зависимости эффектов облучения от дозы, главный смысл которой состоит в том, что некоторый конечный риск, пусть даже маленький, должен быть принят во внимание на любом уровне защиты. Реализация такого подхода в системе защиты, провозглашаемой МКРЗ, строится на основе трех принципов: принципа обоснования, принципа оптимизации и принципа нормирования.
Рекомендации могут применяться во всей их полноте только к ситуациям, в которых источник облучения или путь облучения, приводящий к облучению людей, может контролироваться некоторыми разумными средствами. Источники в таких ситуациях называют управляемыми источниками.
Есть два различных понятия, которые определяют степень контроля радиологической защиты: 1) исключение (exclusion) определенных ситуаций облучения от применения радиологического законодательства на том основании, что они не подлежат надзору, и 2) освобождение от требований надзора для ситуаций, которые выводятся из под контроля, поскольку усилия по надзору являются неоправданными по сравнению с ожидаемым риском.
В разделе «Биологические аспекты радиологической защиты» МКРЗ подчеркивает, что в диапазоне доз до 100 мЗв она остается на позициях линейной беспороговой концепции, а коэффициент ослабления эффективности дозы и мощности дозы (DDREF) остается равным 2.
Эпидемиологические данные, полученные с момента выхода Публикации 60 МКРЗ, послужили поводом к пересмотру значений номинальных коэффициентов риска, отнесенных к единице дозы для радиогенных раков и наследственных эффектов (см. таблицу).
Номинальные коэффициенты риска, отнесенные к единице дозы облучения (101 Зв1)
Облучаемое население Раки Наследственные эффекты Общее количество
Публикация 103 Публикация 60 Публикация 103 Публикация 60 Публикация 103 Публикация 60
Все население 5,5 6,0 0,2 1,3 6,0 7,3
Взрослые 4,1 4,8 0,1 0,8 4,0 5,6
Несмотря на некоторые отличия, предложенные МКРЗ новые номинальные коэффициенты риска вполне согласуются с прежними данными, представленными МКРЗ в Публикации 60. Учитывая неопределенность в оценке значений номинальных коэффициентов риска, МКРЗ полагает, что небольшое уменьшение в оценке номинального риска по сравнению с 1990 г. не имеет особого практического значения. МКРЗ рекомендует оставить прежнее значение полного коэффициента риска равным 0,05 Зв*', на котором основаны текущие пределы доз для персонала и населения.
МКРЗ включает рак и наследственные болезни в категорию отдаленных эффектов для здоровья. В случае рака эпидемиологические и экспериментальные исследования доказывают наличие лучевого риска, хотя и с некоторой неопределенностью при низких дозах. В случае наследственных болезней, даже при отсутствии прямых доказательств риска для человека, принято, тем не менее, что такие риски для будущих поколений должны быть включены в систему защиты.
Для оценки доз облучения были разработаны и развиты специальные дозиметрические величины. Фундаментальные величины, принятые МКРЗ, базируются на количестве энергии, поглощенной в органах и тканях человеческого тела. Чтобы связывать дозу с радиационным риском, необходимо принять во внимание различия в биологической эффективности различных видов излучений, а также различия в чувствительности органов и тканей к облучению.
В публикациях МКРЗ 26 и 60 [3,2] для оценки доз были введены две величины: эквивалентная доза облучения органов и тканей и эффективная доза. Эти дозы не могут быть непосредственно измерены, поэтому система защиты включает операционные величины, которые могут быть измерены и для которых эквивалентные и эффективные дозы могут быть рассчитаны.
МКРЗ сохраняет поглощенные и эффективные дозы в качестве базовых величин, с той лишь оговоркой, что необходимо дать пояснения, в каких случаях какой величиной лучше всего пользоваться. Поглощенная доза является фундаментальной физической величиной. В радиобиологии, клинической радиологии и радиологической защите поглощенная доза является основной физической величиной дозы и используется для всех типов ионизирующей радиации и любой геометрии облучения. Она определяется как потеря энергии ёЕ в объеме массой с!т.
Практическое применение поглощенной дозы сводится к расчету средней для органа или ткани дозы при оценке вероятности стохастических эффектов по линейной беспороговой модели.
Для оценки эффективной дозы МКРЗ использует набор взвешивающих коэффициентов излучения, которые сохранили свои прежние значения, данные в Публикации 60, за исключением коэффициентов для нейтронов, для которых ступенчатая функция от энергии заменена на непрерывную.
Величина эффективной дозы основана на применении тканевых взвешивающих коэффициентов. Этот принцип расчета эффективной дозы сохраняется, но взвешивающие коэффициенты для органов и тканей претерпели изменения.
Следует отметить, что все расчеты эквивалентных и эффективных доз основаны на фантомах стандартного человека, параметры которых для мужчин и женщин были представлены в Публикации МКРЗ 89 в 2002 г. [4].
Дозовые коэффициенты внутреннего облучения рассчитываются, как интеграл от содержания радионуклида в организме за периоды 50 лет для персонала и 70 лет для населения отдельно для мужчин и женщин с последующим усреднением.
Доза облучения персонала включает суммирование внешнего и внутреннего облучения по данным измерений, тогда как доза облучения населения определяется путем суммирования доз от источников внешнего и внутреннего облучения путем использования радиоэкологических моделей.
При определении доз медицинского облучения МКРЗ считает, что использование эффективной дозы имеет ограничения. При планировании облучения более подходящей, по мнению МКРЗ, является эквивалентная или поглощенная доза. Эффективную дозу можно применять при сопоставлении доз от различных диагностических процедур и технологий, доз различных медицинских учреждений и стран.
Эффективная доза не может быть использована в эпидемиологических исследованиях по оценке радиационного риска. Анализ эпидемиологических данных должен быть основан на оценке поглощенной дозы в ткани или органе. В случае высоких доз использование эффективной дозы также неприемлемо.
Для оптимизации защиты МКРЗ предлагает использовать величину коллективной дозы. Эта величина должна учитывать конкретную группу облучаемых лиц и длитель-
ность облучения. Чтобы избежать смешения очень маленьких доз за большие периоды времени и для обширных географических регионов, МКРЗ рекомендует ввести ограничения на применение коллективной дозы.
МКРЗ признает существование большого числа неопределенностей в моделях оценки доз, оценках взвешивающих коэффициентов. Несмотря на пересмотр многих моделей и параметров при оценке эффективных доз, МКРЗ рекомендует сохранить существующие величины п не производить перерасчеты по новым моделям.
МКРЗ выделяет три вида ситуаций облучения:
планируемое облучение, которое включает не только действия с источниками, но и их утилизацию, захоронение отходов, снятие с эксплуатации, реабилитацию загрязненных земель и т. д.;
авария - непредвиденная ситуация, которая возникает в процессе планируемого облучения;
существующее облучение - это облучение, которое уже существует, когда решения по контролю источника облучения приняты, к нему может быть отнесено природное облучение, облучение долгоживущими радионуклидами или остаточное облучение в результате прошлой практической деятельности.
Для целей защиты населения МКРЗ ранее использовала концепцию критической группы, для того чтобы характеризовать лиц, получающих наиболее высокие дозы. В рекомендациях 2007 года МКРЗ предлагает отказаться от концепции критической группы и заменить ее на представительный индивидуум. Рекомендации МКРЗ по определению представительного индивидуума даны в Публикации 101 МКРЗ [5].
Представительный индивидуум может быть гипотетическим. Однако важно, чтобы привычки (например, потребление пищевых продуктов, скорость дыхания, местоположение) использовались так, чтобы характеризо-
вать представительного человека как типичного представителя небольшой группы лиц с наиболее высокими дозами облучения. Рассмотрению подлежат лица с чрезвычайными или необычными привычками.
В новом документе МКРЗ проводит различия в понятиях предела дозы и ограничения дозы. В условиях планируемого облучения для ограничения дозы МКРЗ предлагает использовать предел дозы.
Для аварийной ситуации и существующего облучения относящееся к источнику ограничение дозы является контрольным уровнем. Ограничения дозы и контрольные уровни могут, таким образом, быть признаны как ключевые инструменты в процессе оптимизации.
Принцип оптимизации МКРЗ предлагает рассматривать как более широкий процесс, затрагивающий защиту индивидуума, культуру безопасности и вовлечение в процесс принятия оптимального решения заинтересованных сторон.
Оптимизация должна осуществляться через итерационный процесс, который включает;
оценку ситуации облучения для определения необходимости действий;
выбор соответствующей величины для ограничения или контрольного уровня;
идентификацию возможных вариантов защиты, чтобы удержать облучение на таком низком уровне, насколько это разумно и достижимо;
выбор лучшего варианта в обстоятельствах, принимающих во внимание ограничения или контрольные уровни;
выполнение выбранного варианта через эффективную программу оптимизации;
регулярные анализы ситуации облучения, для того чтобы оценить обстоятельства, требующие корректирующих действий по защите;
рассмотрение предотвращения аварий и других потенциальных облучений для запланированных ситуаций.
Значительное место в процессе оптимизации должно быть уделено диалогу между властью и оперативным управлением, и успех процесса оптимизации будет зависеть от качества этого диалога.
МКРЗ дает детальные разъяснения принципа обоснования облучения, подчеркивая, что ответственность за вывод об оправданности обычно падает па правительство или органы власти. Поэтому в процесс принятия решения необходимо привлекать все заинтересованные стороны.
Значительное место в Рекомендациях МКРЗ, в разделе «Система радиологической защиты человека» отведено анализу факторов, влияющих на выбор дозовых ограничений и контрольных уровней.
МКРЗ считает, что для целей радиологической защиты предположение о линейности применяется для однократных или годовых доз до 100 мЗв. При более высоких дозах имеется повышенная вероятность повреждений ткани и более высокого риска стохастических эффектов.
По этой причине МКРЗ полагает, что максимальной величиной для контрольного уровня является 100 мЗв острого или годового облучения, хотя столь высокие контрольные уровни следовало бы устанавливать только при чрезвычайных обстоятельствах. Не существует никакой социальной или индивидуальной пользы (выгоды), которая может компенсировать более высокие уровни облучения, кроме исключительных ситуаций, таких как спасение жизни или предотвращение серьезных бед.
МКРЗ рассматривает несколько граничных величин и диапазонов доз: менее 1 мЗв, 1-20 мЗв и 20-100 мЗв.
Первое граничное значение очерчивает диапазон доз в условиях планируемого облучения населения, при котором облучаемые лица не получают конкретной пользы, но имеется польза для общества.
Следующий диапазон - от 1 до 20 мЗв -относится к ситуациям, когда отдельные лица или общество получают прямую пользу от ситуации облучения.
Третий диапазон - от 20 до 100 мЗв -применяется в экстремальных ситуациях.
Числовые значения пределов доз в новых Рекомендациях МКРЗ сохранены такими же, как и в Публикации 60. Сохраняется предел дозы для населения 1 мЗв, для персонала 20 мЗв эффективной дозы, 150, 500 и 500 мЗв эквивалентных доз соответственно для хрусталика глаза, кожи и конечностей.
апрель № 4/181/
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Recommendations of the ICRP. ICRP Publication 103: Annals of the ICRP, Volume 37, 2008, 104 p.
2. Recommendations of the International Com-mission on Radiological Protection. ICRP Publication 60: Ann ICRP, 21, 1991, 90 p.
3. Recommendations of the International Com-mission on Radiological Protection. ICRP Publication 26: Ann ICRP, I, 1977, 42 p.
4. Basic anatomical and physiological data for use in radiological protection. ICRP Publication 89: Ann ICRP, 32, 2002, 277 p.
5. Assessing Dose of the Representative Person for the Purpose of Radiation Protection of the Public and the Optimisation of Radiological Protection. ICRP Publication 101, 2007, 101 p.
